(57)【要約】【課題】  薄型、小型の指紋センサを提供する。【解決手段】  可撓性フィルム状の指紋センサ部１と、指紋センサ部１を保持するとともに、指紋センサ部１の撓み変形を受容し、かつ、指紋センサ部１上において指が配置されるための凹部１０が形成された基台２とから指紋センサを構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性フィルム状の指紋センサ部と、
前記指紋センサ部を保持するとともに、前記指紋センサ部の撓み変形を受容し、かつ、該指紋センサ部上において指が配置されるための凹部が形成された基台と
を具備することを特徴とする指紋センサ。
【請求項２】
前記凹部の輪郭は、円形、楕円形、長円形のいずれかの形状である
ことを特徴とする請求項１に記載の指紋センサ。
【請求項３】
前記基台に形成された凹部内に設けられた信号取り込み開始スイッチ部
をさらに具備することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の指紋センサ。
【請求項４】
可撓性フィルム状の指紋センサ部と、
前記指紋センサ部が撓み変形可能な間隙を挟んで該指紋センサ部を保持する基台とを備え、
前記指紋センサ部における指の配置位置の中心部分に位置する凸部を前記基台の前記指紋センサ部との対向面に形成した
ことを特徴とする指紋センサ。
【請求項５】
前記凸部の輪郭は、円形、又は、前記指紋センサ部上における指の配置位置の中心線方向に長い楕円形又は長円形である
ことを特徴とする請求項４に記載の指紋センサ。
【請求項６】
前記凸部は、信号取り込み開始スイッチ部によって形成される
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の指紋センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性フィルムを使用した指紋センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、個人認証方式として指紋センサを利用した技術が存在する。例えば、特許文献１には、指紋を測定する場合に、置かれる指の配置位置が異なってしまうことによる指紋照合精度の低下を防止する技術が開示されている。この発明によれば、移動可能なガイドを縦横に備え、これを駆動させることにより指の配置位置決めを行い、指の配置位置がばらついてしまうことを防止する。
また、特許文献２には、同様に、指の配置位置ずれを防止する技術が開示されている。この発明によれば、予め指先の形状に適合して作成されたＵ字型のガイドを指紋入力面の上部に設け、このガイドに指を押さえつけることで指の配置位置決めを行い、指の配置位置がばらついてしまうことを防止する。
【特許文献１】特開２００２−８３２９１号公報
【特許文献２】特開平１０−２８３４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した指紋センサは、いずれもセンサ部に剛体を使用しており、この剛体面上に指を位置決めすることで照合精度の向上を図っている。
ところが、センサ部の面上にガイドをつけると、その分装置構造が大きくなってしまい、指紋センサを小型化することができないという問題点があった。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、薄型、小型の指紋センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は上記の課題を解決すべくなされたもので、本発明は、可撓性フィルム状の指紋センサ部と、前記指紋センサ部を保持するとともに、前記指紋センサ部の撓み変形を受容し、かつ、該指紋センサ部上において指が配置されるための凹部が形成された基台とを具備することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、前記凹部の輪郭は、円形、楕円形、長円形のいずれかの形状であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、前記基台に形成された凹部内に設けられた信号取り込み開始スイッチ部をさらに具備することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、可撓性フィルム状の指紋センサ部と、前記指紋センサ部が撓み変形可能な間隙を挟んで該指紋センサ部を保持する基台とを備え、前記指紋センサ部における指の配置位置の中心部分に位置する凸部を前記基台の前記指紋センサ部との対向面に形成したことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記凸部の輪郭は、円形、又は、前記指紋センサ部上における指の配置位置の中心線方向に長い楕円形又は長円形であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記凸部は、信号取り込み開始スイッチ部によって形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、可撓性フィルム状の指紋センサ部と、指紋センサ部を保持するとともに、指紋センサ部の撓み変形を受容し、かつ、該指紋センサ部上において指が配置されるための凹部が形成された基台とから指紋センサを構成する。
このように構成することで、可撓性フィルム状の指紋センサ部を指で押捺すると、指紋センサ部上において指が配置されるための凹部が形成された基台の方向へ指紋センサ部が撓み、指と凹部とが概略整合するように変形する。
したがって、指の配置位置が常に凹部内に位置決めされ、指紋照合精度を向上させることができる効果が得られる。
【００１２】
また、本発明によれば、凹部の輪郭は、円形、楕円形、長円形のいずれかの形状である。
このように構成することで、指と凹部とがより整合するように、指紋センサ部が変形する。
したがって、指の配置位置がより正確に凹部内に位置決めされ、指紋照合精度をさらに向上させることができる効果が得られる。
【００１３】
また、本発明によれば、基台に形成された凹部内に設けられた信号取り込み開始スイッチ部を設ける。
このように構成することで、可撓性フィルム状の指紋センサ部を指で押捺すると、指紋センサ部上において指が配置されるための凹部が形成された基台の方向へ指紋センサが撓み、指と凹部とが概略整合するように変形すると同時に、信号取り込み開始スイッチ部が押捺され、指の配置位置が凹部内に位置決めされた状態で、指紋センサ部から信号が取り込まれる。
したがって、指の配置位置が常に凹部内に位置決めされた状態での信号を取り込むことができ、指紋照合精度をさらに向上させることができる効果が得られる。
【００１４】
また、本発明によれば、可撓性フィルム状の指紋センサ部と、指紋センサ部が撓み変形可能な間隙を挟んで該指紋センサ部を保持する基台とを備え、指紋センサ部における指の配置位置の中心部分に位置する凸部を基台の指紋センサ部との対向面に形成する。
このように構成することで、可撓性フィルム状の指紋センサ部を指で押捺すると、指紋センサ部が撓み変形可能な間隙の方向へ指紋センサが撓み、基台の指紋センサ部との対向面に形成された凸部と指とが接触するように変形する。ここで、当該凸部は、指紋センサ部における指の配置位置の中心部分に位置するため、指の感触を確認することで、指の配置位置を指紋センサ部の中心部分に修正することができる。
したがって、指の配置位置が指紋センサ部の中心部分に位置決めされ、指紋照合精度を向上させることができる効果が得られる。
【００１５】
また、本発明によれば、凸部の輪郭は、円形、又は、指紋センサ部上における指の配置位置の中心線方向に長い楕円形又は長円形である。
このように構成することで、基台の指紋センサ部との対向面に形成された凸部と指とが接触するように変形した場合に、円形、又は、指紋センサ部上における指の配置位置の中心線方向に長い楕円形又は長円形に形成された凸部の感触が指に伝わるように指紋センサが変形する。
したがって、指の配置位置が指紋センサ部上における指の配置位置の中心線上に位置決めされ、指紋照合精度を向上させることができる効果が得られる。
【００１６】
また、本発明によれば、凸部は、信号取り込み開始スイッチ部によって形成される。
このように構成することで、可撓性フィルム状の指紋センサ部を指で押捺すると、指紋センサ部が撓み変形可能な間隙の方向へ指紋センサが撓み、基台の指紋センサ部との対向面に形成された凸部と指とが接触するように変形すると同時に、信号取り込み開始スイッチ部が押捺され、指の配置位置が凸部によって位置決めされた状態で、指紋センサ部から信号が取り込まれる。
したがって、指の配置位置が指の配置位置が指紋センサ部の中心部分に位置決めされ状態での信号を取り込むことができ、指紋照合精度をさらに向上させることができる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の指紋センサの一実施形態について説明する。図１は、本実施形態の指紋センサの構成図である。図１において、（ａ）は指紋センサの平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図をそれぞれ示す。
本実施形態の指紋センサは、可撓性フィルム状の指紋センサ部（センサフィルム）１と、剛性の基台２とから構成される。
指紋センサ部１は、指紋の隆線と谷の形状を検出するエリア型の指紋センサであって、所定の間隔で列配線（駆動線）と行配線（検出線）とを２枚のフィルムの表面にそれぞれ形成し、必要な絶縁膜等を追加して所定の間隔を持って対向して配置したエリア型の容量検出センサである。このエリア型指紋センサ部１においては、指を置いたときに指紋の凹凸に対応してフィルム形状が変形するため、列配線と行配線との間隔が場所によって変化し、微小な容量変化として検出される感圧式のセンサとして機能する。
すなわち、指紋センサ部１は、図１の（ｂ）、（ｃ）に示すように、指で押捺する方向に張力を与えた状態で基台２に対して平行に保持されており、図２に示すように、指で指紋センサ部１を押捺すると、指紋センサ部１上において指が配置されるための凹部１０が形成された基台２の方向へ指紋センサ部１が撓み、指と凹部１０とが概略整合するように変形する。
【００１９】
図３は、指紋センサ部１の構成図である。図３に示すように、指紋センサ部１は、複数の駆動線１２に対して、複数の検出線１３をマトリックス状に配設したエリア型の容量検出型指紋センサであって、入力する印加信号波を駆動信号として、駆動線１２と検出線１３との交差点における容量変化を検出する。具体的には、駆動線１２と検出線１３との交差点において、当該駆動線１２上の近傍点と当該検出線１３上の近傍点との間に設けられたコンデンサの容量に比例した検出波が検出線１３から出力される。
【００２０】
基台２は、指紋センサ部１の下に配設され、指紋センサ部１を保持するとともに、指紋センサ部１の撓み変形を受容し、かつ、指紋センサ部１上において指が配置されるための凹部１０が指紋センサ部１との対向面側に形成されている。この凹部１０の輪郭は、ゆるやかな円形、楕円形、長円形のいずれかの形状であり、図１の（ａ）に示すように、この円形、楕円形、長円形は、中心点が指紋センサ部１の中心点と一致するように形成されている。また、凹部１０の深さは、指紋がつぶれず、信号の取り込みが可能な程度、例えば、１ｍｍ以下となるように形成される。
したがって、図２に示すように、指で指紋センサ部１を押捺すると、指紋センサ部１上において指が配置されるための凹部１０が形成された基台２の方向、より具体的には、凹部１０の内部方向へ指紋センサ部１が撓み、指と凹部１０の輪郭とがより整合するように、指紋センサ部１が変形する。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態の指紋センサにおいて、可撓性フィルム状の指紋センサ部１が指で押捺されると、凹部１０が形成された基台２の方向へ指紋センサ部１が撓み、指と凹部１０とが概略整合するように変形する。したがって、指の配置位置が常に凹部１０内に位置決めされ、指紋照合精度を向上させることができる効果が得られる。また、従来例に開示される指の先端や側面の位置決めガイドを設ける場合は、少なくとも３ｍｍ以上の高さが必要となるため、指紋センサを小型化することができないが、本実施形態の指紋センサによれば、凹部が１ｍｍ以下でも位置決め精度を向上させることができるため、指紋センサを小型化することができる効果が得られる。
【００２２】
また、本実施形態の指紋センサにおいて、凹部１０の輪郭は、円形、楕円形、長円形のいずれかの形状である。このように構成することで、指と凹部１０とがより整合するように、指紋センサ部１が変形する。したがって、指の配置位置がより正確に凹部１０内に位置決めされ、指紋照合精度をさらに向上させることができる効果が得られる。
【実施例２】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の指紋センサの第２の実施形態について説明する。図４は、本実施形態の指紋センサの構成図である。図４において、（ａ）は指紋センサの平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図をそれぞれ示す。
本実施形態の指紋センサが、第１の実施形態の指紋センサと異なる点は、基台２に形成された凹部１０内に埋め込むように、信号取り込み開始スイッチ部２０を設けた点である。
信号取り込み開始スイッチ部２０は、機械式スイッチであり、押捺時の圧力が（最適値に設定された）所定の値となると、指紋センサ部１における信号の取り込み開始トリガ信号を出力する。
【００２４】
したがって、図５に示すように、指紋センサ部１を指で押捺すると、凹部１０が形成された基台２の方向へ指紋センサ部１が撓み、指と凹部とが概略整合するように変形すると同時に、指紋センサ部１（センサフィルム）の変位部によって、信号取り込み開始スイッチ部２０が押捺される。このとき、押捺時の圧力が所定の値となると、指紋センサ部１における信号の取り込み開始トリガ信号が出力されて、指の配置位置が凹部内に位置決めされた状態で、指紋センサ部から信号が取り込まれる。
したがって、指の配置位置が常に凹部内に位置決めされた状態での信号を取り込むことができ、指紋照合精度をさらに向上させることができる効果が得られる。
なお、上記実施形態においては、信号取り込み開始スイッチ部２０の機能を特に限定した場合の例を説明したが、本発明はこれにかぎられるものではなく、例えば、電源スイッチとしたり、指紋センサ部１の入力確認信号を出力するスイッチとするようにしてもよい。
【実施例３】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の指紋センサの第３の実施形態について説明する。図６は、本実施形態の指紋センサの構成図である。図６において、（ａ）は指紋センサの平面図、（ｂ）は正面図をそれぞれ示す。
本実施形態の指紋センサが、第１の実施形態の指紋センサと異なる点は、基台２が指紋センサ部１が撓み変形可能な間隙を挟んで指紋センサ部を保持するように構成され、かつ、基台２に凹部１０の代わりに、凸部１１を形成する点である。
凸部１１は、図６の（ｂ）に示すように、指紋センサ部１における指の配置位置の中心部分に位置し、基台２と指紋センサ部１との対向面に形成される。基台２上における凸部１１の輪郭は、図６の（ａ）に示すように、円形、又は、指紋センサ部１上における指の配置位置の中心線方向に長い楕円形又は長円形であり、この円形、楕円形、長円形は、中心点が指紋センサ部１の中心点と一致するように形成されている。また、凸部１１の高さは、指紋がつぶれず、信号の取り込みが可能な程度、例えば、１ｍｍ以下となるように形成される。
【００２６】
したがって、図２に示すように、指で指紋センサ部１を押捺すると、指紋センサ部１が撓み変形可能な間隙の方向へ撓み、基台２と指紋センサ部１との対向面に形成された凸部１１と指とが接触するように変形する。ここで、当該凸部１１は、指紋センサ部１における指の配置位置の中心部分に位置するため、指の感触を確認することで、指の配置位置を指紋センサ部１の中心部分に修正することができる。
したがって、指の配置位置が指紋センサ部１の中心部分に位置決めされ、指紋照合精度を向上させることができる効果が得られる。
【実施例４】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の指紋センサの第４の実施形態について説明する。図７は、本実施形態の指紋センサの構成図である。図７において、（ａ）は指紋センサの平面図、（ｂ）は正面図をそれぞれ示す。
本実施形態の指紋センサが、第３の実施形態の指紋センサと異なる点は、凸部１１が、基台２内に埋め込まれる信号取り込み開始スイッチ部２１によって形成される点である。
信号取り込み開始スイッチ部２１は、信号取り込み開始スイッチ部２０と同様に、機械式スイッチであり、押捺時の圧力が（最適値に設定された）所定の値となると、指紋センサ部１における信号の取り込み開始トリガ信号を出力する。
【００２８】
したがって、指紋センサ部１を指で押捺すると、指紋センサ部１が撓み変形可能な間隙の方向へ撓み、基台２と指紋センサ部１との対向面に形成された凸部１１と指とが接触するように変形すると同時に、信号取り込み開始スイッチ部２１が押捺され、指の配置位置が凸部１１によって位置決めされた状態で、指紋センサ部１から信号が取り込まれる。
したがって、指の配置位置が指紋センサ部１の中心部分に位置決めされ状態での信号を取り込むことができ、指紋照合精度をさらに向上させることができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第1の実施形態の指紋センサの構成図。
【図２】指でセンサ部１を押捺した状態図。
【図３】センサ部１の構成図。
【図４】第２の実施形態の指紋センサの構成図。
【図５】指でセンサ部１を押捺した状態図。
【図６】第３の実施形態の指紋センサの構成図。
【図７】第４の実施形態の指紋センサの構成図。
【符号の説明】
【００３０】
１…指紋センサ部（センサフィルム）
２…基台
１０…凹部
１１…凸部
１２…駆動線
１３…検出線
２０、２１…信号取り込み開始スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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